质点动力学
2
物理学
第五版
第二章习题课 2 下列表述正确的是 (A) 质点运动的方向和它所受的合外力方向相同
(B) 质点速率为零，它所受合外力一定为零
(C) 质点作匀速圆周运动，所受合外力必定与运动 方向垂直 (D) 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，它的方向 总是与物体的运动方向相反 答案 (C)
质点动力学
H 3 gR2T 2 4 R 3 . 6 10 km 2 4
质点动力学
23
0 v 2T 0
F t F t ( 2 )dt v ( 2t ) m T m 2T 0
质点动力学
2
2T
2FT v m
21
物理学
第五版
第二章习题课 6 质量为m=0.1kg的小球沿半径为R=1m的圆周运 动，角坐标为θ=t4-3(rad)，求t=1s时小球所受外力 大小。 2 d v 解： v 4t 3 an 16t 6 dt R
(B) 随FN成正比地增大
(C) 开始随FN增大,达到某一最大值后,就保持不变
(D) 无法确定
答案 A
质点动力学
8
物理学
第五版
第二章习题课
8 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R,汽车 轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生 侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( ) (A) 不得小于 μgR (B) 必须等于 μgR (C) 不得大于 μgR (D) 还应由汽车的质量m 决定
质点动力学
4
m )mg (D) F (1 m0
物理学
第五版
第二章习题课 4 一质量为m的石块被大风刮得从崖顶落下，若 大风对石块始终作用一个平稳水平力F，则石块 下过过程中的加速度大小应为（ ） (A) g 2 ( F )2 (B) F (C) g (D) 0 m m 答案 A
质点动力学
3
物理学
第五版
第二章习题课
3 质量分别为m和m0的滑块A和B，叠放在光滑水平 桌面上，如图所示，A和B间的静摩擦因数为μs， 动摩擦系数为μ，系统处于静止状态。今有一水 平力F作用于A上，要是A、B不发生相对滑动， 则应有( ) m )mg (A) F s mg (B) F s (1 m0 (C) F s (m m0 )g 答案 B
答案 C
质点动力学
9
物理学
第五版
第二章习题课
9 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑 过程中,则( ) (A) 它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变 (B) 它受到的轨道的作用力的大小不断增加 (C) 它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 (D) 它受到的合外力大小不变,其速率不断增加 答案 B
Fn man 0.116 1.6N
d 2 2 2 2 12t a R 12t dt
F ma 0.112 1.2N
质点动力学
F Fn2 F2 1.2 2 1.6 2 2 N
22
物理学
第五版
第二章习题课
7 地球半径为R=6.4×103km，地面上重力加速度 g=GmE/R2=9.8m/s2，其中G为引力常量，mE为地球 质量。求在地球赤道上空，转动周期与地球自转周 期（T=24h）相同的地球同步卫星离地面的高度。 解：地面自转角速度 2 T 2 同步卫星的速度为 v ( R H ) (R H ) T an 2 ( R H ) mmE 2 由F man G m (R H ) 2 (R H )
质点动力学
20
物理学
第五版
第二章习题课
5 质量为m的质点，原来静止，在一变力作用下运 动，该力方向恒定，大小随时间变化，关系为
点的速率。 解：由牛顿第二定律得
t F F0 ( 2 ），其中F 、T为常量，求经过t=2T时质 0 T
dv t F t F ma m F0 (1 ) dv (1 )dt dt T m T dv
5
物理学
第五版
第二章习题课 5 在足够长的管中装有粘滞液体，放入钢球由静 止开始向下运动，下列说法正确的是（ ） (A) 钢球运动越来越慢，最后静止不动 (B）钢球运动越来越慢，最后达到稳定的速度 (C) 钢球运动越来越快，速度一直增加 (D) 钢球运动越来越快，最后达到稳定速度
答案 D
质点动力学
质点动力学
15
物理学
第五版
第顿第二定律导出自由落体的运动方程为 1 2 y gt 2 证明： 利用初始条件t=0，v=0；y=0.
dv dv mg F ma m g v gt dt dt dy 1 2 gt y gt dt 2
mg TA ma A mg TB maB a A aB TA 2TB
质点动力学
13
物理学
第五版
第二章习题课 7 一圆锥摆摆线长为l，摆线与竖直方向夹角为θ， 则摆锤转动周期为 。
答案
l cos 2 g
质点动力学
14
物理学
第五版
第二章习题课 8 一细线一端系着质量为m的小球，另一端固定于 O点，小球可在竖直平面内摆动，将小球拉至水平 位置后自由释放，当球摆到与铅直线成θ角的位置 时，小球的切向加速度大小为 ；法向加速 度大小为 。 答案 gsinθ ，2gsinθ
质点动力学
10
物理学
第五版
第二章习题课
10 图示系统置于以a ＝1/4 g 的加速度上升的升降 机内,A、B 两物体质量相同均为m,A 所在的桌面是水 平的,绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌 面上的摩擦,并不计空气阻力,则绳中张力为( ) (A) 58 mg 答案 A (B) 12 mg (C) mg (D) 2mg
质点动力学
18
物理学
第五版
m2 g TB m2 a2 T m g m a A 1 1 1 T T T A B a1 a2
解得
第二章习题课
m2 m1 a g m1 m2
2m1m2 T g m1 m2
质点动力学
19
物理学
第五版
第二章习题课
4 一质量为80kg的人乘降落伞下降，向下的加速度 为2.5m/s2，降落伞质量为2.5kg，试求人作用在伞 上的力和空气作用在伞上的力。 解：设人的质量为m1，伞的质量为m2，空气对伞 的作用力为f。受力分析如图，则
T (m1 g m1a) 584N
T m2 g f m2 a f T m2 ( g a ) 584 2.5 7.3 602.25N
质点动力学
11
物理学
第五版
第二章习题课
二 填空题
1 如图所示，一根轻弹簧的两端分别连着质量相等 的两个物体A和B，用轻绳将它们悬挂起来，在将绳 烧断的瞬间，物体A的加速度大小是 m/s2， 物体B的加速度大小是 m/s2。
答案 2g，0
质点动力学
12
物理学
第五版
第二章习题课
2 如图所示，A、B两物体质量均为m，用轻滑轮和 细绳链接，不计摩擦，则A获得的加速度大小 为 ，B获得的加速度大小为 。 答案 g/5，2g/5 分析
6
物理学
第五版
第二章习题课
6 如图所示,质量为m的物体用平行于斜面的细线 联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动, 当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( ) (A) gsinθ (B) gcosθ (C) gtanθ (D) gcotθ
答案 D
质点动力学
7
物理学
第五版
第二章习题课
7 用水平力FN把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙 面上保持静止．当FN逐渐增大时,物体所受的静摩擦 力Ff的大小( ) (A) 不为零,但保持不变
质点动力学
16
物理学
第五版
第二章习题课 2 质量为m的物体放在水平地面上，物体与地面 间的静摩擦系数为μs，今对物体施一与水平方向 成θ角的斜向上的拉力。试求物体能在地面上运 动的最小拉力。 解： 水平方向的拉力为Fcosθ 该拉力必须大于静摩擦力μs(mg-Fsinθ) 才能使物 体在水平面上运动。 即Fcosθ≥ μs(mg-Fsinθ)。 ∴Fmin= μsmg/ (cosθ+μssinθ)
质点动力学
17
物理学
第五版
第二章习题课
3 一根细绳跨过定滑轮，在细绳两端分别悬挂质 量为m1和m2的物体，且m1<m2。假设滑轮的质量 与细绳的质量均忽略不计，滑轮与细绳的摩擦力 及其轮轴的摩擦力也略去不计。试求物体的加速 度和细绳的张力。 解：取如图所示坐标系并进行 受力分析 根据受力分析 列写方程组
物理学
第五版
第二章习题课
大学物理自学考试课后习题 第二章质点动力学
主讲 王泽华 增加了几道选择题
质点动力学
1
物理学
第五版
第二章习题课
一 选择题
1 关于惯性有四种描述，正确的是（ ）
(A) 物体静止或作匀速运动时才具有惯性
(B) 物体受力作变速运动时才具有惯性
(C) 物体受力作变速运动时没有惯性
(D) 物体在任何情况下都具有惯性 答案 （D）